CN108193021A - 一种用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，包括机架、一对单枪装置、升降小车装置、横移装置；横移装置分为固定部分和移动部分，固定部分与机架固定连接，一对单枪装置与移动部分固定连接，下导轨装置固定在固定部分上，移动部分能带动一对单枪装置沿下导轨装置移动；横移装置对一对单枪装置承重；单枪装置具有为升降小车装置提供导向的升降导轨；单枪装置上设有顶轮装置，机架上设有对应的顶轨装置，顶轨装置位于顶轮装置正上方；机架上固定设置定位装置，横移装置上设有与定位装置的横向定位销对应的定位孔。本发明提高了喷枪使用寿命，降低了喷枪本体故障引起的设备停机和生产中断几率；实现炼钢脱硫站连续脱硫工作。

Description

一种用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置

技术领域

本发明涉及一种用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，属于炼钢脱硫技术领域。

背景技术

炼钢脱硫反应是在炼钢以及钢液炉外精炼过程中脱除有害杂质硫的物理化学反应。生产低硫钢要在高炉炼铁、铁水预处理、炼钢、钢液炉外精炼各个环节均进行认真的脱硫。还要依据产品对硫的不同要求，对整个生产流程的脱硫操作进行最优化控制，以使脱硫成本达到最低。

现有的炼钢厂脱硫站一般采用潜浸式喷枪、以复吹方式，向铁水包中的铁水精准地喷入一定剂量的脱硫剂(CaO,Mg等)，来完成铁水的脱硫与扒渣工艺。

但是，目前脱硫喷枪均为单枪结构，由于生产负荷大，管路堵后换枪和正常喷枪寿命结束换枪均会影响生产节奏，无法实现连续脱硫生产作业，且单枪连续生产喷枪一定程度降低使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，提高喷枪使用寿命，降低喷枪本体故障引起的设备停机和生产中断几率，实现炼钢脱硫站连续脱硫工作。

本发明采取以下技术方案：

一种用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，包括机架、一对单枪装置1、升降小车装置2、上导轮装置3、顶轮装置4、横移装置5、电气控制及检测装置6、上导轨装置7、下导轨装置8、定位装置12、喷枪；所述横移装置5分为固定部分和移动部分，固定部分与所述机架固定连接，一对单枪装置1与所述移动部分固定连接，所述下导轨装置8固定在所述固定部分上，所述移动部分能带动一对单枪装置1沿下导轨装置8移动；所述横移装置5对一对单枪装置承重；所述上导轮装置3固定在单枪装置1上，并与上导轨装置7相互配合；所述单枪装置具有为升降小车装置提供导向的升降导轨，升降小车的升降运动带动其上固定的喷枪一同升降；所述单枪装置1上设有顶轮装置4，机架上设有对应的顶轨装置7，顶轨装置7位于顶轮装置4正上方；所述机架上固定设置定位装置12，所述横移装置5上设有与所述定位装置12的横向定位销对应的定位孔。

进一步的，所述升降小车装置2包括升降车架、喷枪夹紧装置、导向轮；所述喷枪夹紧装置固定在升降车架上，导向轮分为偏心轮和非偏心轮，偏心轮用于调整与导轨的间隙,非偏心轮与所述导轨贴合滚动；夹紧装置将脱硫喷枪夹紧并在升降驱动和链轮链条的驱动下实现脱硫喷枪的上下运动。

进一步的，所述单枪装置1包括升降导轨、升降驱动装置1a和链轮装置1b、链条，升降导轨由H型钢和钢板焊接而成，用于为升降小车装置2提供导向，升降驱动装置1a带动升降小车装置进行升降运动；链轮装置1b包括链轮、轴承座、轴，其中所述轴承座一端为固定端，另一端为自由端。

进一步的，上导轮装置3由导轮架和2组偏心轮组成，每套单枪装置1上配置一套上导轮装置3，用于调整导轮与上轨道的间隙，同时调节双枪装置的垂直度，使喷枪在钢包喷吹时保持垂直喷吹状态。

进一步的，顶轮装置4包括连接架、顶轮架、顶轮，顶轮架除了固定顶轮外，同时当上导轮偏心轮故障时使双枪装置不会倾翻即防倒。

进一步的，横移装置5的上设有旋转编码器用齿轮齿条5a和用于水平导向的水平导向轮5b。

进一步的，电气控制及检测装置6由升降控制部分和水平控制部分两部分组成；升降控制由设置在链轮装置上的旋转编码器完成，为防止旋转编码器故障时升降小车失控，上下各设置极限限位开关；水平控制部分的齿轮上安装旋转编码器，利用旋转编码器追踪具体位置。

进一步的，定位装置12由气缸驱动，其气路系统采用电磁阀控制气缸的收回和伸出动作。

本发明的有益效果在于：

1)提高喷枪使用寿命。

2)降低喷枪本体故障引起的设备停机和生产中断几率。

3)实现炼钢脱硫站连续脱硫工作。

4)设置顶轮装置和对应的顶轨装置，对喷枪喷吹时产生的反作用力进行平衡，顶轮与顶轨相互配合防止双枪装置上下震动影响双枪装置结构安全。

5)设置定位装置，使横移装置与机架之间形成定位，提高双枪装置的整体可靠性。

附图说明

图1是本发明用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置的立体图。

图1a是图1上部的放大图。

图1b是图1下部的放大图。

图2是本发明用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置安装在机架上的侧视图。

图2a是图2上部的局部放大图。

图2b是图2下部的局部放大图。

图3是本发明用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置的主视图。

图4是图3的俯视图。

图5a是升降小车装置的侧视图。

图5b是升降小车装置的主视图。

图6是图5a中的E-E剖视图。

图7是上导轮装置的示意图。

图8是顶轮装置的结构示意图。

图9是横移装置的结构示意图。

图10是定位装置的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

本发明设置在炼钢厂铁水脱硫工序平台上，为炼钢厂提供了一种实现在线换枪且可自动移位功能的自动化设备，脱硫喷枪双枪装置由单枪装置1、升降小车装置2、上导轮装置3、连接梁、顶轮装置4、横移装置5、电气控制及检测装置6、气路控制系统、上导轨装置7、下导轨装置8、定位装置12、喷枪固定段9和易损耐材段10等组成。如附图1、2、3所示。

如图2-图2b所示单枪装置由升降导轨、升降驱动装置和链轮装置、链条等组成，升降导轨由H型钢和钢板焊接而成，用于为升降小车装置提供导向，升降驱动装置由双轴伸电机、链轮链条等组成，驱动电机利用链轮链条带动升降小车装置进行升降运动；链轮装置1b由链轮、轴承座、轴等组成，其中轴承座为一端固定端即带紧钉套，一端为自由端即不带紧钉套。

参见图5a-图6，升降小车装置2由升降车架、喷枪夹紧装置、导向轮组成，其中导向轮分为偏心轮2a和非偏心轮2b组成，偏心轮2a用于调整与导轨的间隙；升降功能是夹紧装置将脱硫喷枪夹紧并在升降驱动和链轮链条的驱动下实现脱硫喷枪的上下运动。

参见图1、2、7，上导轮装置3由导轮3a和2组偏心轮3b组成，每套单枪装置上配置一套上导轮装置，用于调整导轮与上轨道的间隙，同时调节双枪装置的垂直度，使喷枪在钢包喷吹时保持垂直喷吹状态。

参见图2，连接梁由钢板焊接组成箱型梁13和拉杆组成，箱型梁13一方面起着固定顶轮装置4，一方面连接两套单枪装置，使两套单枪装置处于相同高度，但形成不稳定的四边形结构，因喷吹状态下，只有一台单枪装置工作，会导致四边形结构不稳定，同时影响顶轮装置作用，因此增加两套拉杆，拉杆与单枪装置导轨用用螺栓连接，位置调整后再用挡铁将拉杆和导轨焊牢，使整套装置处于稳定状态。

参见图8，顶轮装置4由连接4a、顶轮架4c、顶轮4b组成；喷枪喷吹时，喷枪内有0.6Mpa的压力，在钢包中脱硫时会搅动钢水，形成复杂的力，但主要形成较大的向上反作用力，为防止双枪装置上下震动影响双枪装置结构安全，上面用顶轮4b压住双枪装置，其中连接架4a用于单枪装置与顶轮的连接作用，顶轮架4c除了固定顶轮外，同时当上导轮偏心轮故障时使双枪装置不会倾翻即防倒。

参见图9，横移装置5由驱动电机、齿轮、横移车架、车轮、水平导向轮5b、旋转编码器用的齿轮齿条5a组成，将俩单枪装置分别放置于横移车架上并用螺栓连接，组成喷吹双枪装置，整套双枪装置由电机驱动齿轮使车轮在轨道上移动，达到俩单枪装置可进行交替脱硫作业。

电气控制及检测装置由升降控制和水平控制两部分组成。升降控制主要由设置在链轮装置上的旋转编码器完成，为防止旋转编码器故障时升降小车失控，上下各设置过极限限位开关；水平控制主要由限位开关完成，左右各设置减速位、停止位、过极限位，为规避车轮打滑，在横移装置上设置齿轮齿条，在齿轮上安装旋转编码器，利用旋转编码器追踪具体位置，防止限位开关故障时，整套装置对位故障，导致设备损坏，其中因环境恶劣，有大量灰尘，齿轮齿条横向设置可避免齿轮齿条故障。

上导轨装置7由底板和加工导轨组成，导轨进行表面热处理，提高硬度和耐磨性能。

下导轨装置8由底板和加工导轨组成，导轨进行表面热处理，提高硬度和耐磨性能。

参见图2、2b、10，定位装置12由气缸12a、轴承座12b、底座12c、固定导套12d、定位销12e及气路系统组成；因喷枪装置下降至钢包时通过平台小孔，因此需要比较准确的定位，同时也是防止脱硫喷吹过程钢水搅拌产生的力使限位开关定下来的位置产生变化，其中气路系统采用普通的电磁阀控制气缸的收回和伸出动作。

具体工作时：脱硫喷枪有一台升降装置处于待机位，一台处于工作位；两个喷枪气动球阀均处于关闭状态。

当钢包准备脱硫时，处于工作位的喷枪启动升降电机，电机正转，同时打开工作位喷枪气动球阀，升降小车往下移动，旋转编码器计数，到达离终点500mm处，设定为减速位，开始减速，直到行程结束，停止，定位装置将定位销推出，脱硫喷枪开始工作，当完成一个钢包脱硫时，电机反转，喷枪上升，直到离上停止位500mm时，设为提升减速位，开始减速直到停止位，同时触及行程开关(行程开关同时用于旋转编码器清0作用)，认为已经到位；

处于待机位的脱硫喷枪升降小车停止在待机停车位，需要工作时，定位装置将定位销收回，启动走行电机，将原待机位喷枪移动到工作位，关闭另一个喷枪的气动球阀，同时启动在工作位的气动球阀，喷枪升降小车带动喷枪向下运行，旋转编码器计数，离停止位500mm，设为减速位，减速位后减速，在工作停车位停止，定位装置将定位销推出，开始脱硫工作。工作结束后，喷枪升降小车带动喷枪向上运行，行至离待机位500mm处设置的减速位后减速，在待机停车位停止。需要检修时，向上运行至检修位检修，过极限位仅在停机位出故障时使用，起安全保护作用。

本发明的用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，实现喷枪的在线更换，改变现有喷枪连续使用和故障后即停机的现状，一方面增加喷枪使用寿命，同时降低喷枪本体故障引起的设备停机和生产中断几率。

以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，其特征在于：

包括机架、一对单枪装置(1)、升降小车装置(2)、上导轮装置(3)、顶轮装置(4)、横移装置(5)、电气控制及检测装置(6)、上导轨装置(7)、下导轨装置(8)、定位装置(12)、喷枪；

所述横移装置(5)分为固定部分和移动部分，固定部分与所述机架固定连接，一对单枪装置(1)与所述移动部分固定连接，所述下导轨装置(8)固定在所述固定部分上，所述移动部分能带动一对单枪装置(1)沿下导轨装置(8)移动；所述横移装置(5)对一对单枪装置承重；

所述上导轮装置(3)固定在单枪装置(1)上，并与上导轨装置(7)相互配合；

所述单枪装置具有为升降小车装置提供导向的升降导轨，升降小车的升降运动带动其上固定的喷枪一同升降；

所述单枪装置(1)上设有顶轮装置(4)，机架上设有对应的顶轨装置(7)，顶轨装置(7)位于顶轮装置(4)正上方；

所述机架上固定设置定位装置(12)，所述横移装置(5)上设有与所述定位装置(12)的横向定位销对应的定位孔。

2.如权利要求1所述的用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，其特征在于：所述升降小车装置(2)包括升降车架、喷枪夹紧装置、导向轮；所述喷枪夹紧装置固定在升降车架上，导向轮分为偏心轮和非偏心轮，偏心轮用于调整与导轨的间隙,非偏心轮与所述导轨贴合滚动；夹紧装置将脱硫喷枪夹紧并在升降驱动和链轮链条的驱动下实现脱硫喷枪的上下运动。

3.如权利要求1所述的用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，其特征在于：所述单枪装置(1)包括升降导轨、升降驱动装置(1a)和链轮装置(1b)、链条，升降导轨由H型钢和钢板焊接而成，用于为升降小车装置(2)提供导向，升降驱动装置(1a)带动升降小车装置进行升降运动；链轮装置(1b)包括链轮、轴承座、轴，其中所述轴承座一端为固定端，另一端为自由端。

4.如权利要求1所述的用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，其特征在于：上导轮装置(3)由导轮架(3a)和2组偏心轮(3b)组成，每套单枪装置(1)上配置一套上导轮装置(3)，用于调整导轮与上轨道的间隙，同时调节双枪装置的垂直度，使喷枪在钢包喷吹时保持垂直喷吹状态。

5.如权利要求1所述的用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，其特征在于：顶轮装置(4)包括连接架(4a)、顶轮架(4c)、顶轮(4b)，顶轮架除了固定顶轮外，同时当上导轮偏心轮故障时使双枪装置不会倾翻即防倒。

6.如权利要求1所述的用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，其特征在于：横移装置(5)的上设有旋转编码器用齿轮齿条(5a)和用于水平导向的水平导向轮(5b)。

7.如权利要求1所述的用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，其特征在于：电气控制及检测装置(6)由升降控制部分和水平控制部分两部分组成；升降控制由设置在链轮装置上的旋转编码器完成，为防止旋转编码器故障时升降小车失控，上下各设置极限限位开关；水平控制部分的齿轮上安装旋转编码器，利用旋转编码器追踪具体位置。

8.如权利要求1所述的用于炼钢厂连续脱硫喷吹脱硫剂的双枪装置，其特征在于：定位装置(12)由气缸(12a)驱动，其气路系统采用电磁阀控制气缸的收回和伸出动作。